Предложите типы данных с фиксированной точкой на основе выведенных областей значений

В этом примере показано, как предложить типы данных с фиксированной точкой на основе статических областей значений с помощью MATLAB® Приложение Coder™. Когда вы предлагаете типы данных на основе выведенных областей значений вы, не должны обеспечивать тестовые файлы, которые осуществляют ваш алгоритм в его полном рабочем диапазоне. Выполнение таких тестовых файлов часто занимает много времени. Можно сэкономить время путем получения областей значений вместо этого.

Примечание

Выведенный анализ области значений не поддерживается для нескалярных переменных.

Необходимые условия

Этот пример требует следующих продуктов:

Создайте новую папку и скопируйте соответствующие файлы

  1. Создайте локальную рабочую папку, например, c:\dti.

  2. Превратитесь в docroot\toolbox\fixpoint\examples папка. В командной строке MATLAB, введите:

    cd(fullfile(docroot, 'toolbox', 'fixpoint', 'examples'))

  3. Скопируйте dti.m и dti_test.m файлы к вашей локальной рабочей папке.

    ВводИмяОписание
    Код функцииdti.mФункция MATLAB точки входа
    Тестовый файлdti_test.mСкрипт MATLAB, который тестирует dti.m

 Функция dti

 Функция dti_test

Откройте приложение MATLAB Coder

  1. Перейдите к папке работы, которая содержит файл для этого примера.

  2. На вкладке MATLAB Toolstrip Apps, под Code Generation, кликают по значку приложения.

Выберите Source Files

Добавить функцию точки входа dti к проекту просмотрите к файлу dti.m, и затем нажмите Open. По умолчанию приложение сохраняет информацию и настройки для этого проекта в текущей папке в файле с именем dti.prj.

Включите преобразование фиксированной точки

  1. Установите Numeric Conversion на Convert to fixed point.

  2. Нажмите Next, чтобы перейти к шагу Define Input Types.

    Экраны приложения dti.m для нарушений регулярной кодовой последовательности и проблем готовности генерации кода. Приложение не находит проблемы в dti.m.

Определите входные типы

  1. На странице Define Input Types, чтобы добавить dti_test как тестовый файл, просмотрите к dti_test.m, и затем нажмите Open.

  2. Нажмите Autodefine Input Types.

    Запуски тестового файла. Приложение решает из тестового файла что входной тип u_in double(1x1).

  3. Нажмите Next, чтобы перейти к шагу Check for Run-Time Issues.

Проверяйте на проблемы во время выполнения

Шаг Check for Run-Time Issues генерирует оснащенный MEX. Это запускает тестовый файл dti_test заменяя вызовы dti с вызовами сгенерированной MEX-функции. Если приложение находит проблемы, оно предоставляет предупреждающие сообщения и сообщения об ошибке. Можно кликнуть по сообщению, чтобы подсветить проблематичный код в окне, где можно отредактировать код.

  1. На странице Check for Run-Time Issues приложение заполняет поле тестового файла с dti_test, тестовый файл, что вы раньше задавали входные типы.

  2. Нажмите Check for Issues.

    Приложение не обнаруживает проблемы.

  3. Нажмите Next, чтобы перейти к шагу Convert to Fixed Point.

Преобразуйте в фиксированную точку

  1. Отображения приложения скомпилировали информацию — тип, размер, и сложность — для переменных в вашем коде. Для получения дополнительной информации вид на море и Изменяет Переменную информацию.

    Если функции не поддерживаются для преобразования фиксированной точки, отображения приложения их на вкладке Function Replacements.

  2. Кликните по стреле Analyze.

    1. Выберите Analyze ranges using derived range analysis.

    2. Снимите флажок Analyze ranges using simulation.

    Области значений проекта требуются, чтобы использовать выведенный анализ области значений.

  3. На странице Convert to Fixed Point, на вкладке Variables, для входа u_in, выберите Static Min и установите его на -1. Установите Static Max на 1.

    Чтобы вычислить выведенную информацию об области значений, как минимум необходимо задать статические минимальные и максимальные значения или предложенные типы данных для всех входных переменных.

    Примечание

    Если вы вручную вводите статические области значений, эти вручную вводимые области значений более приоритетны по сравнению с областями значений симуляции. Приложение использует вручную вводимые области значений, чтобы предложить типы данных. Можно также изменить и заблокировать предложенный тип.

  4. Нажмите Analyze.

    Анализ области значений вычисляет выведенные области значений и отображает их во вкладке Variables. Используя эти выведенные области значений, анализ предлагает фиксированные точки для каждой переменной на основе настроек предложения по типу по умолчанию. Отображения приложения их в столбце Proposed Type.

    В dti функция, clip_status выведите имеет минимальное значение -2 и максимум 2.

    % Compute Output
if (u_state > limit_upper)
    y = limit_upper;
    clip_status = -2;
elseif (u_state >= limit_upper)
    y = limit_upper;
    clip_status = -1;
elseif (u_state < limit_lower)
	y = limit_lower;
    clip_status = 2;
elseif (u_state <= limit_lower)
	y = limit_lower;
    clip_status = 1;   
else        
    y = u_state;
    clip_status = 0;
end

    Когда вы выводите области значений, приложение анализирует функцию и вычисляет эти минимальные и максимальные значения для clip_status.

    Приложение предоставляет возможность Quick derived range analysis и опцию задавать тайм-аут в случае, если анализ занимает много времени. Смотрите Вычисление Выведенные Области значений.

  5. Чтобы преобразовать алгоритм с плавающей точкой в фиксированную точку, нажмите Convert.

    Во время процесса преобразования фиксированной точки программное обеспечение подтверждает предложенные типы и генерирует следующие файлы в codegen\dti\fixpt папка в вашей локальной рабочей папке:

    • dti_fixpt.m — версия фиксированной точки dti.m.

    • dti_wrapper_fixpt.m — этот файл преобразует значения данных с плавающей точкой, предоставленные тестовым файлом фиксированным точкам, определенным для входных параметров во время преобразования. Приложение подает эти значения фиксированной точки в конвертированный проект фиксированной точки, dti_fixpt.m.

    • dti_fixpt_report.html — этот отчет показывает сгенерированную фиксированную точку и результаты инструментирования фиксированной точки.

    • dti_report.html — этот отчет показывает исходный алгоритм и результаты инструментирования фиксированной точки.

    • dti_fixpt_args.mat — MAT-файл, содержащий структуру для входных параметров, структуру для выходных аргументов и имени файла фиксированной точки.

    Если ошибки или предупреждения происходят во время валидации, они показывают на вкладке Output. Смотрите Типы Проверки.

  6. В списке Output Files выберите dti_fixpt.m. Отображения приложения сгенерированная фиксированная точка.

  7. Используйте Инспектора Данных моделирования, чтобы построить результаты и фиксированной точки с плавающей точкой.

    1. Кликните по стреле Settings.

    2. Расширьте настройки Plotting and Reporting и установите Plot with Simulation Data Inspector на Yes.

    3. Кликните по стреле Test. Выберите Log inputs and outputs for comparison plots. Нажмите Test.

      Выполнение приложения тестовый файл, что вы раньше для входных define типов тестировали фиксированную точку код MATLAB. Опционально, можно добавить тестовые файлы и выбор, чтобы запустить больше чем один тестовый файл, чтобы протестировать численные данные. Программное обеспечение запускает и с плавающей точкой и симуляцию фиксированной точки и затем вычисляет ошибки для выходной переменной y. Поскольку вы выбрали, чтобы регистрировать вводы и выводы для графиков сравнения и использовать Инспектора Данных моделирования для этих графиков, Инспектор Данных моделирования открывается.

    4. Можно использовать Инспектора Данных моделирования, чтобы просмотреть информацию о запуске и фиксированной точки с плавающей точкой и сравнить результаты. Например, чтобы сравнить значения и фиксированной точки с плавающей точкой для выхода y, выберите y. Нажмите Compare. Установите Baseline на исходный запуск и Compare to к запущенному конвертеру. Нажмите Compare.

      Инспектор Данных моделирования отображает график базового запуска с плавающей точкой против запущенной фиксированной точки и различие между ними.

  8. На вкладке Verification Output приложение обеспечивает ссылку на Отчет Fixed_Point.

    Чтобы открыть отчет, щелкните по ссылке dti_fixpt_report.html.

  9. Нажмите Next, чтобы перейти к шагу Generate Code.

Сгенерируйте код С фиксированной точки

  1. В the Generate диалоговом окне, набор Build source к Fixed-Point и Build type к Source Code.

  2. Установите Language на C.

  3. Нажмите Generate, чтобы сгенерировать библиотеку с помощью настроек проекта по умолчанию.

    MATLAB Coder разрабатывает проект и генерирует статическую библиотеку C и вспомогательные файлы в подпапке по умолчанию, codegen/lib/dti_fixpt.

  4. Отображения приложения сгенерированный код для dti_fixpt.c. В сгенерированном коде C переменные являются присвоенными типами данных с фиксированной точкой.

  5. Нажмите Next, чтобы перейти к странице Finish Workflow.

    На странице Finish Workflow, отображения приложения сводные данные проекта и ссылки на сгенерированные выходные файлы.

Документация MATLAB Coder

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте